INSTITUTO DE ECONOMIA AGRÍCOLA http://www.iea.sp.gov.br

Análises e Indicadores do Agronegócio

ISSN 1980-0711

v. 8, n. 6, junho 2013

Brasil Expande a Cogeração de Energia

a Partir de Resíduos Agropecuários

Diante da crescente demanda por energias renováveis, a biomassa se destaca de-

vido à sua neutralidade em termos de balanço de carbono1 e à flexibilidade no provi-

mento de energia em diferentes formas (líquida, gasosa e elétrica).

No entanto, a biomassa e os resíduos do seu processamento, se deixados livres,

entram em processo de decomposição emitindo gases de efeito estufa e outras substân-

cias nocivas ao meio ambiente e à biosfera. Uma forma de se evitar esses efeitos é utili-

zar os subprodutos da agropecuária para produzir energia elétrica (bioeletricidade) no

próprio local onde será consumida e, em caso de excesso de produção, ofertar o exce-

dente gerado2 às redes convencionais de distribuição de energia.

Essa forma de geração de energia permite acesso à eletricidade sem necessidade

das linhas de transmissão e dos sistemas de distribuição empregados pelo Sistema Inter-

ligado Nacional (SIN) e, por isso, é chamada de geração distribuída (ou descentralizada).

Considerando que a energia é um insumo indispensável ao desenvolvimento de todas as

sociedades, a geração de energia descentralizada constitui-se em um vetor de minimiza-

ção das desigualdades sociais por possibilitar que comunidades isoladas, assentamentos

de reforma agrária, agricultores e cooperativas não só obtenham sua própria energia,

mas também possam agregar valor as suas atividades produtivas por meio de venda do

excedente energético.

Este texto tem como objetivo comentar a evolução da geração de energia elétri-

ca a partir da biomassa, com ênfase nos resíduos da agropecuária, no período estabele-

cido como marco legal do Protocolo de Kyoto (2005-2013).

No Brasil estão em operação 2.701 usinas de energia elétrica, das quais 70% são

movidas pelas águas (hidrelétricas), 21% por combustíveis não renováveis e 8% por bio-

massa3. Embora ainda pouco expressiva, a geração de eletricidade a partir da biomassa

cresceu 227%, no período 2005-2013, sendo que a madeira (biomassa primaria) contribui

com 3,6% da atual capacidade instalada para geração de energia e os resíduos da agro-

pecuária (biomassa residual) com 96,4% (Tabela 1).

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Tabela 1 – Composição da Matriz Elétrica Brasileira, por Fonte, 2005 a 20131

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Gás 95 10.080.701 148 13.684.493 55,8 35,7

Petroleo 474 4.830.606 1.035 7.720.553 118,4 59,8

Nuclear 2 2.007.000 2 2.007.000 0,0 0,0

Carvão mineral 7 1.415.000 12 2.664.328 71,4 88,3

Renovavél (subtotal) 844 74119362 1.504 94959292 78,2 28,1

Hidro 587 70.977.169 1.050 84.690.402 78,9 19,3

Biomassa (subtotal) 257 3.142.193 454 10.268.890 76,7 226,8

Bagaço de cana 218 2.249.359 367 8.532.612 68,3 279,3

Licor negro 12 665.572 14 1.246.222 16,7 87,2

Madeira 23 200.832 45 379.235 95,7 88,8

Biogás 2 20.030 19 74.388 850,0 271,4

Casca de arroz 2 6.400 9 36.433 350,0 469,3

Total 1.422 92.452.669 2.701 121.035.666 90 311Dados de abril de 2013. Fonte: AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA - ANAEEL. Banco de Informações de Geração. Brasília: ANAEEL. Dispo-

nível em: <http://www.anaeel.gov.br>. Acesso em: 05 maio 2013.

Entre 2005 e 2013, o número de usinas que consomem madeira (biomassa primá-

ria) para produzir eletricidade praticamente dobrou e a capacidade instalada para gera-

ção de energia elétrica aumentou 89%. Mas, para que esses números não remetam erro-

neamente à ideia de desmatamento e, portanto, de insustentabilidade sob o ponto de

vista ambiental, deve-se atentar a alguns aspectos estruturais do setor madeireiro.

Inicialmente, os polos de produção e de beneficiamento de madeira localizados

nos Estados de Santa Catarina, Paraná e São Paulo trabalham com madeira plantada (re-

florestadas), e somente os polos localizados no Pará, Mato Grosso e Rondônia utilizam a

madeira nativa4. Tais Estados, principalmente Pará e Rondônia, têm maior dificuldade

de acesso ao Sistema Nacional Integrado (eletricidade), aspecto que interliga o consumo

de lenha a outros fins energéticos: cocção e iluminação.

No entanto, o consumo de lenha para fins residenciais declina quase que simulta-

neamente ao aumento do consumo por parte do setor industrial (Figura 1).

A produção brasileira de lenha decaiu 7% no período 2005-2011. Em média, cerca

de 1,0% foi utilizada pelo setor madeireiro para geração própria de energia elétrica, 37%

destinou-se para a produção de outro energético, o carvão vegetal, e 62% teve fins ener-

géticos em outros setores econômicos5, dos quais o industrial respondeu por 45%, em que

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Verifica-se, com isso, um movimento inverso ao demonstrado para o setor ma-

deireiro. Enquanto este aumentou sua participação na matriz elétrica brasileira por meio

de acréscimo no número de estabelecimentos geradores, nas indústrias de papel e celu-

lose as instalações já existentes passaram por um processo de ampliação - uma vez que

no período 2005-2013 somente duas usinas entraram em funcionamento. Ora, conside-

rando-se que quanto maior a produção maior a quantidade de resíduos gerados, fica fácil

inferir que o aumento do licor negro para a geração de eletricidade reflete o crescimen-

to econômico de um importante demandante de lenha, o segmento de papel e celulose.

Embora a participação do licor negro na composição da matriz elétrica brasileira

tenha aumentado significativamente (87%) no período 2005-2013, esta foi a biomassa

residual que menos evoluiu. Os destaques foram para a casca de arroz (467%) bagaço de

cana (279%) e biogás (271%) (Tabela 1).

A casca de arroz vem sendo utilizada na cogeração de energia, principalmente em

grandes beneficiadoras de arroz. Parte da casca é utilizada na geração de vapor (energia

térmica), visando tanto a secagem dos grãos como a parboilização do arroz. No entanto,

Mayer, Hoffmann e Ruppenthal (2006)7 demonstram que a geração de energia elétrica

com turbina a vapor apresenta a melhor alternativa, pois pode suprir a demanda total do

engenho com o menor custo, o que disponibiliza uma vantagem competitiva. Segundo os

autores, a diminuição dos custos de produção por meio da geração própria de eletricida-

de, associada à possível comercialização de créditos de carbono, incrementa a viabilida-

de econômica em até 30%.

Desde 2003, a Itaipu Binacional, responsável pela maior usina hidrelétrica do

mundo, estimulou o desenvolvimento sustentável conciliando a minimização de passivos

ambientais com a geração de energia elétrica descentralizada na região de influência de

seu reservatório, a microbacia do rio Ajuricaba8. Cientes de que a agricultura familiar

brasileira é responsável por 59% da produção de suínos, 50% pela de aves, e por 30% da

de bovinos9, apuraram que, no oeste paranaense, os plantéis bovino e suíno desses pro-

dutores familiares geravam cerca de 16 mil toneladas de dejetos, os quais contribuíam

grandemente para a poluição das águas; mas, se submetidos à biodigestão anaeróbica,

poderiam produzir em torno de 319 mil m³ de biogás por ano. Esse volume permite gerar

cerca de 507 mil kW/h por ano, ou seja, o suficiente para abastecer 170 residências com

um consumo elétrico mensal de 250 kW/h.

Atualmente, a iniciativa da binacional Itaipu em diversas medidas dentro das

propriedades agrícola vem corrigindo passivos ambientais em cerca de 200 microbacias

hidrográficas em 29 municípios localizados no triângulo Cascavel–Guaíra-Foz do Iguaçu10.

No entanto, embora os dados da ANAEEL aqui analisados não permitem discriminar a

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localização das usinas movidas à biogás, verifica-se na tabela 1 que a atual produção

brasileira (74.333 kW) está aquém do potencial avaliado para o oeste paranaense, o que

implica na necessidade de uma maior divulgação das vantagens do biogás para geração

de eletricidade.

Blay Júnior et al. (2009)11 alertaram que, ao valor de R$ 0,130 kW/hora, o agri-

cultor familiar poderá produzir uma receita de R$65.959,74/ano, com a venda do exce-

dente elétrico para o SIN e, além disso, o biofertilizante, resultado da biodigestão anae-

róbica dos dejetos animais, poderá gerar uma receita de R$95.325,23/ano. Ainda, se o

projeto de implantação de biodigestores for submetido ao mecanismo de desenvolvimen-

to limpo, os créditos de carbono poderão gerar uma receita estimada de

R$93.009,31/ano.

As usinas típicas de processamento de cana-de-açúcar (UTE), durante o período

da safra, são autossuficientes em produção de energia elétrica, a partir do uso do baga-

ço de cana como combustível alimentador das caldeiras térmicas utilizadas na fabrica-

ção de açúcar e etanol. O uso de processos mais eficientes, a partir da década de 1980,

tornou essas usinas geradoras de excedentes de energia elétrica, os quais são fornecidos

para o sistema elétrico brasileiro. Atualmente, 367 usinas produzem 8.532.612 kW, ou

seja, 7,0% de toda energia elétrica gerada no país (Tabela 1).

Uma importância das UTHs movidas a bagaço de cana reside na complementarie-

dade sazonal entre a oferta desse resíduo e a de água (para abastecer as hidreléticas) no

centro-sul brasileiro. A sazonalidade do regime hídrico tem seu pico entre janeiro e abril

(meses chuvosos), quando começa a cair, reduzindo o nível dos reservatórios de água

para provimento das hidreléticas, o que põe em risco o fornecimento de energia elétrica

do país. Já o auge da produção de resíduos da cana-de-açúcar (palha e bagaço) ocorre

nos meses de maior seca no centro-sul (abril a novembro), o que faz com que as usinas

de cana-de-açúcar complementem as hidreléticas, disponibilizando o excesso de energia

(proveniente do processo produtivo do etanol) para as redes de transmissão do SIN.

Embora as usinas termoelétricas movidas a bagaço de cana (UTE) não estejam

longe dos grandes centros de consumo, a complementariedade entre os insumos energé-

ticos é estratégica para o desenvolvimento do país, pois a eletricidade brasileira conti-

nua sendo, em quase sua totalidade, proveniente de hidreléticas que, devido ao alaga-

mento de áreas para construção de reservatórios, reduzem o espaço agropecuário e alte-

ram tanto o meio ambiente quanto a biodiversidade regional. Como reflexo a esse modo

de produzir energia, as mudanças climáticas têm alterado o ciclo hidrológico (evapora-

ção-precipitação das águas), induzindo à redução dos níveis de água nos reservatórios,

em períodos atípicos, o que põe em risco o fornecimento de energia e, consequentemen-

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te, o desenvolvimento econômico da sociedade. Também há pouquíssimas áreas para a

expansão de hidreléticas, de modo que as que ora surgirem, a exemplo de Madeira e

Belo Monte, funcionam pelo sistema fio d’água (reservatórios pequenos e/ou ausentes).

Nesse sentido, o Protocolo Ambiental da cana-de-açúcar, que prevê a erradicação

da queima da palha no Estado de São Paulo para 2014 (áreas mecanizáveis) e 2017 (áreas

não mecanizáveis), pode ser visto como um estímulo à expansão da bioeletrecidade,

pois, uma vez que a erradicação da queima se associa diretamente ao aumento da dis-

ponibilidade de palha, espera-se que boa parte desse resíduo agrícola seja destinada

para provisão de energia elétrica.

Gerar eletricidade próxima ao local de consumo ou na própria instalação consu-

midora é vantajoso para o setor energético, pois, além de diversificar as fontes energé-

ticas, criando menos dependência dos recursos hídricos, minimiza os custos de investi-

mentos em transmissão e reduz as perdas nesse elo da cadeia produtiva. Para a pessoa

física ou jurídica que gera energia, ela tem redução de custos em sua atividade produti-

va (e/ou residencial) decorrentes de menores compras do SIN. Além disso, o excedente

de energia elétrica gerado é passível de ser comercializado no SIN, criando uma renda

adicional para o produtor (gerador).

Assim, o avanço da bioeletricidade é uma oportunidade de alto valor estratégico

para o país, tanto sob a ótica energética em si, proporcionando o aumento da disponibi-

lidade interna feita com base em energias renováveis, quanto principalmente pela ótica

do desenvolvimento sustentável.

1O dióxido de carbono (CO2) emitido na combustão da biomassa é compensado pelo fixado na fase de cres-cimento e formação da mesma. 2Nesse caso, os micro e pequenos geradores devem ser compartilhados com as redes de distribuição. 3AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA - ANAEEL. Banco de Informações de Geração. Brasília: ANAEEL. Disponível em: <http://www.anaeel.gov.br>. Acesso em: 05 maio 2013. 4BRASIL. MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, PECUÁRIA E ABASTECIMENTO (MAPA). Plano nacional de agroenergia 2006-2011. 2. ed. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica, 2006. 110 p. 5______. MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA - MME. Balanço Energético do Brasil. Brasília: MME. Disponível em: <http://www.mme.gov.br/mme/menu/todas_publicacoes.html>. Acesso em: 05 maio 2013. 6CENTRO NACIONAL DE REFERÊNCIA EM BIOMASSA - CENBIO. Atlas da Bioenergia no Brasil. São Paulo: CEN-BIO, 2012. Disponível em: <http://www.cenbio.iee.usp.br/download/atlasbiomassa2012.pdf>. Acesso em: 05 maio 2013. 7MAYER, F. D.; HOFFMANN, R.; RUPPENTHAL, J. E. Gestão energética, econômica e ambiental do resíduo casca de arroz em pequenas e médias agroindústrias de arroz. In: SIMPÓSIO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, 13., 2006, Bauru. Anais... Bauru: UNESP, 2006.

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8BLEY JÚNIOR, C. et al. Agroenergia da biomassa residual: perspectivas energéticas, socioeconômicas e ambientais. 2. ed. Foz do Iguaçú: Technopolitik, 2009. 140 p. 9BRASIL. MINISTERIO DO DESENVOLVIMENTO AGRÁRIO - MDA. Agricultura familiar no Brasil e o Censo 2006. Disponível em: <http://www.mda.gov.br/portal/saf/censo_2006>. Acesso em: 25 maio 2010. 10AGROLINK. Dilma prestigia 25 anos do show rural coopavel. Disponível em: <http://www.

agrolink.com.br/noticias/ClippingDetalhe.aspx?CodNoticia=176686>. Acesso em: 04 fev. 2013.

11Op. cit. nota 8.

Palavras-chave: agroenergia, bioeletricidade, resíduos agropecuários, cogeração de energia.

Silene Maria de Freitas Pesquisadora do IEA

silene@iea.sp.gov.br

Eduardo Pires Castanho Filho Pesquisador do IEA

castanho@iea.sp.gov.br

Liberado para publicação em: 28/05/2013